一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于纖維加工生產設備技術領域，具體涉及一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置。
【背景技術】
[0002]連續纖維增強樹脂基復合材料的力學性能主要取決于纖維，而目前先進復合材料中的增強纖維主要是碳纖維。大絲束碳纖維較之小絲束碳纖維具有明顯的價格優勢，但是大絲束碳纖維存在隨著纖維束根數增多而發生纖維曲折、扭結的現象，并且樹脂基體對纖維束的浸潤性較差，單絲間容易產生孔隙，易造成纖維相和樹脂相的富集與分離等缺陷。同時隨著纖維絲束直徑的增加，復合材料在成型過程中會出現鋪層角度錯位和纖維屈曲的現象，對復合材料的力學性能造成影響，無法滿足結構設計要求。
[0003]采用大絲束纖維展寬薄化工藝，可使碳纖維絲束層的內外兩面都能達到最薄狀態，減小了纖維的屈曲率，有助于提高其力學性能和內部浸潤性。目前，關于大絲束纖維展寬薄化技術的研究主要有機械碾壓法、超聲波法和空氣負壓法。機械碾壓法對纖維束的損傷較大，超聲波法設備復雜、展寬效率較低，這兩種方法目前尚未形成產業化設備。空氣負壓法雖然已經應用于產業化生產中，但是目前該工藝生產設備在提高大絲束纖維的展寬幅度和降低纖維束的損傷率等方面依舊有待提高。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種展寬優異、纖維損傷率較小的大絲束纖維展寬薄化處理裝置。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]—種大絲束纖維展寬薄化處理裝置，其特征在于:
[0007]包含有纖維束傳動系統和纖維展寬系統，大絲束纖維由纖維束傳動系統傳導進入纖維展寬系統；
[0008]所述纖維展寬系統包括并排設置的多個展寬單元，每個展寬單元上部自上而下包括壓縮空氣管、壓縮空氣流量調節器和壓縮空氣梳，下部為展紗槽，展紗槽頂緣前后兩側設置有導輥，展紗槽底部設置有真空管。
[0009]所述纖維束傳動系統包括纖維展寬系統之前的前引導輥、導紗輥、張力輥和另一個導紗輥，依次上下錯位設置；
[0010]所述纖維束傳動系統還包括纖維展寬系統之后的后引導輥。
[0011]所述纖維展寬系統與后引導輥之間設置有纖維展寬寬度測量裝置。
[0012]所述纖維展寬系統中的所有壓縮空氣管為一路壓縮空氣管的多個分支；
[0013]所述纖維展寬系統中的所有真空管為一路真空管的多個分支。
[0014]本實用新型具有以下優點:
[0015]本實用新型根據氣動展開原理，使具有四組獨立展寬單元的纖維展寬薄化裝置在調節空氣梳吹掃強度逐級遞減的情況下，最大化地均勻展開大絲束纖維，降低了纖維束單位面積的厚度和重量，增加了樹脂基體對展寬纖維的流動性和浸潤性，同時減小了展寬纖維在恒定空氣吹掃強度下的損傷率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結構不意圖。
[0017]圖2為圖1中纖維展寬薄化系統中的獨立展寬單元示意圖。
[0018]圖中:I為大絲束纖維；2為前引導輥;3為導紗輥;4為張力輥;5為纖維展寬系統;6為纖維展寬寬度測量裝置;7為后引導輥;8為壓縮空氣管;9為壓縮空氣流量調節器；10為壓縮空氣梳;11為展紗槽;12為真空管；13為導輥。
【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細的說明。
[0020]本實用新型涉及的一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置，包含有纖維束傳動系統和纖維展寬系統5，大絲束纖維I由纖維束傳動系統傳導進入纖維展寬系統5。
[0021]所述纖維束傳動系統包括纖維展寬系統5之前的前引導輥2、導紗輥3、張力輥4和另一個導紗輥3，依次上下錯位設置。所述纖維束傳動系統還包括纖維展寬系統5之后的后引導輥7。纖維展寬系統5與后引導輥7之間設置有纖維展寬寬度測量裝置6，纖維展寬寬度測量系統可在線對展開纖維寬度進行測量反饋，通過調整獨立展寬單元工作參數，使纖維束展寬寬度達到預期目標。
[0022]所述纖維展寬系統5包括并排設置的多個展寬單元，每個展寬單元上部自上而下包括壓縮空氣管8、壓縮空氣流量調節器9和壓縮空氣梳10，下部為展紗槽11，展紗槽11頂緣前后兩側設置有導輥13，導輥13可自由滾動。相鄰展紗槽11可共用導輥13，即四組展寬單元使用五個導輥13。展紗槽11底部設置有真空管12。纖維展寬系統5中的所有壓縮空氣管8為一路壓縮空氣管的多個分支，纖維展寬系統5中的所有真空管12為一路真空管的多個分支。
[0023]參見附圖1的實施例，纖維展寬系統5為一個工作整體，包含有四個展寬單元，每個展寬單元均包含有獨立的氣體傳輸構件，氣體流量可根據壓縮空氣流量調節器進行控制。四組獨立展寬單元在調節空氣梳吹掃強度逐級遞減的情況下，漸變式地對纖維束進行展寬。
[0024]運行后:
[0025]大絲束纖維經前引導輥2引入導紗輥3和張力輥4，進入纖維展寬系統5。在纖維展寬系統5中，壓縮空氣依次流經壓縮空氣管8、壓縮空氣流量調節器9以及壓縮空氣梳10在纖維絲束上方形成連續氣流，同時受真空管12向下吸壓縮空氣，使纖維絲束在展開槽11和導輥13的作用下均勻展寬。其中，四組展寬單元可在調節空氣梳吹掃強度逐級遞減的情況下，漸變式地對纖維束進行展寬薄化。展寬后的纖維絲束在后引導輥7的作用下通過纖維展寬寬度測量裝置6，該裝置可在線對展開纖維寬度進行測量反饋，通過調整展寬單元工作參數，使纖維束展寬寬度達到預期目標。
[0026]本實用新型的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所CJI
【主權項】
1.一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置，其特征在于: 包含有纖維束傳動系統和纖維展寬系統(5)，大絲束纖維(I)由纖維束傳動系統傳導進入纖維展寬系統(5); 所述纖維展寬系統(5)包括并排設置的多個展寬單元，每個展寬單元上部自上而下包括壓縮空氣管(8)、壓縮空氣流量調節器(9)和壓縮空氣梳(10)，下部為展紗槽(11)，展紗槽(11)頂緣前后兩側設置有導輥(13)，展紗槽(11)底部設置有真空管(12)。2.根據權利要求1所述的一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置，其特征在于: 所述纖維束傳動系統包括纖維展寬系統(5)之前的前引導輥(2)、導紗輥(3)、張力輥(4)和另一個導紗輥(3)，依次上下錯位設置； 所述纖維束傳動系統還包括纖維展寬系統(5)之后的后引導輥(7)。3.根據權利要求2所述的一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置，其特征在于: 所述纖維展寬系統(5)與后引導輥(7)之間設置有纖維展寬寬度測量裝置(6)。4.根據權利要求3所述的一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置，其特征在于: 所述纖維展寬系統(5)中的所有壓縮空氣管(8)為一路壓縮空氣管的多個分支； 所述纖維展寬系統(5)中的所有真空管(12)為一路真空管的多個分支。
【專利摘要】本實用新型涉及一種大絲束纖維展寬薄化處理裝置。現有大絲束纖維展寬薄化技術存在損傷大、設備復雜、展寬效率低的缺陷。本實用新型包含有纖維束傳動系統和纖維展寬系統，大絲束纖維由纖維束傳動系統傳導進入纖維展寬系統；纖維展寬系統包括多個展寬單元，每個展寬單元上部包括壓縮空氣管、壓縮空氣流量調節器和壓縮空氣梳，下部為展紗槽，展紗槽頂緣前后兩側為導輥，底部為真空管。本實用新型使具有四組獨立展寬單元的纖維展寬薄化裝置在調節空氣梳吹掃強度逐級遞減的情況下，最大化地均勻展開大絲束纖維，降低了纖維束單位面積的厚度和重量，增加了樹脂基體對展寬纖維的流動性和浸潤性，同時減小了展寬纖維在恒定空氣吹掃強度下的損傷率。
【IPC分類】B29C70/50
【公開號】CN205238600
【申請號】CN201520898536
【發明人】殷武雄, 聶挺, 江汛, 楊澤誠
【申請人】陜西天策新材料科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月12日